JPS63207755A

JPS63207755A - エア−バツク装置駆動回路

Info

Publication number: JPS63207755A
Application number: JP62039607A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Miyamori; 雅裕宮森
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1988-08-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、エアーバック装置のアクチュエーターを作動
させて、エアーバックを瞬時に膨張させるためのエアー
バック装置駆動回路に関し、特にエアーバンク装置駆動
回路の信軽性向上に関するものである。

〔従来の技術〕

エアーバック装置は、自動車の例えばハンドル部分およ
びフロントパネル部分等の搭乗者と対向する部分に装着
されて、車両の衝突あるいは急ブレーキ時等の異常急停
止時に駆動されて急膨張することにより、搭乗者がハン
ドルおよびフロントガラス等に激突するのを保護するも
のである。そして、このエアーバック装置を車両の異常
や、停止時に駆動させるのがエアーバック装置駆動回路
である。

ここで、エアーバック装置はアクチュエーターとエアー
バックとによって構成されており、アクチュエーターは
通電により急速に発熱するヒーターと、このヒーターに
より点火されてガス発生物質を発火させる火薬とによっ
て構成されている。

そして、このガス発生物質から発生されるガスによって
、エアーバックを急速膨張させている。

一方、エアーバック装置駆動回路は、車両の異常急停止
時検出する異常急停止検出部の出力信号によってスイッ
チング手段をオンさせるごとにより、エアーバック装置
のアクチュエーター内に設けられているヒーターに通電
する作用の他に、信転性を高める上で前記ヒーターを含
む回路部分の異常を監視する作用とを有している。

第３図は、従来一般に用いられているエアーバック装置
駆動回路の一例を示す回路図である。同図において、１
はエアーバック装置のアクチュエータであって、その内
部には点火用のヒーター２を有しているが、このヒータ
ー２は瞬時に発熱させるために、極めて低い抵抗値とな
っている。

３．４はスイッチング手段としてのスイッチング素子で
あって、電源十■とアクチュエータｌにおけるヒーター
２との間およびヒーター２とアースとの間にそれぞれ接
続されている。５は電源＋Ｖとヒーター２との間に接続
されたプルアップ抵抗、６はヒーター２とアースとの間
に接続されたプルダウン抵抗、７は第１異常急停止検出
部であって、車両の加速度を検出する低加速度センサー
８と、この低加速度センサー日の出力信号が基準値を越
えた時に異常急停止検出信号を出力する加速度判定回路
９とによって構成されている。そして、このように構成
された第１異常急停止検出部７から出力される異常泊、
停止検出信号は、バッファアンプ１０および抵抗１１を
介してスイッチング素子３のゲートに供給される。１２
は第２異常急停止検出部であって、車両の加速度を検出
する高加速度センサー１３と、この高加速度センサー１
３の出力信号が基準値を越えた時に異常栄、停止検出信
号を出力する加速度判定回路１４とによって構成されて
いる。そして、このように構成された第２異常急停止検
出部１２から出力される異常急停止検出信号は、バッフ
ァアンプ１５および抵抗１６を介してスイッチング素子
４のゲートに供給される。１７は異常監視回路であって
、抵抗１８，１９をそれぞれ介してアクチュエータ１に
おけるヒーター２０両端に接続されている。

この様に構成されたエアーバック装置駆動回路において
、通常状態では第１異常急停止検出部７および第２異常
急停止検出部１２からは共に異常象、停止検出信号が出
力されないことから、スイッチング素子３．４はオフ状
態となっている。従って、アクチュエータ１内に設けら
れているヒーター２は、通常状態ではその一端がプルア
ップ抵抗５を介して電源十Ｖに接続され、他端はプルダ
ウン抵抗６を介してアースに接続されて、監視用の微少
電流が流されていることになる。そして、この場合にお
けるヒーター２は、前述したように瞬時に発熱させるた
めに低い抵抗値となっていることから、このヒーター２
の両端としてのＡ点およびＢ点は略十Ｖ／２となり、こ
のヒーター２の両端電位を監視している異常監視回路１
７は、Ａ。

Ｂ点が共に＋Ｖ／２であることから正常と判断する。次
に、ヒーター２が断線すると、Ａ点は＋■でＢ点はアー
ス電位となることから、異常監視回路１７は係る状態を
異常と判断して警報を発する。

次に、スイッチング素子３が短絡すると、Ａ点およびＢ
点が共に＋Ｖとなることから、異常監視回路１７は係る
状態を異常と判断して警報を発する。

更に、スイッチング素子４が短絡すると、Ａ点およびＢ
点が共にアース電位となることがら、異常監視回路１７
は係る状態を異常と判断して警報を発する。なお、スイ
ッチング素子３またはスイッチング素子４の何れか一方
のみの短絡では、プルダウン抵抗６またはプルアップ抵
抗５がヒーター２に流れる電流をアクチュエータ１の動
作電流以下に押さえることから、これによってエアーバ
ック装置が誤動作することは無い。次に、プルアップ抵
抗５が断線するとＡ点およびＢ点が共にアース電位とな
り、プルダウン抵抗６が断線するとＡ点およびＢ点が共
に電源＋Ｖとなることから、異常監視回路１７は係る状
態を共に異常と判断して警報を発する。以上が異常監視
回路１７による異常監視モードである。

次に、車両の走行時においては、低加速度センサー８お
よび高加速度センサー９が走行加速度に対応したレベル
の加速度信号を発生している。そして、この両加速度信
号は加速度判定回路９，１０において、それぞれに予め
定められている基卓値と比較され、加速度信号が設定値
を越えた時に、車両が急停止または衝突したものとして
異常急停止検出信号が発生される。第１異常象、停止検
出部７から発生された異常急停止検出信号は、バッファ
アンプＩＯおよび抵抗ＩＩを介してスイッチング素子３
のゲートに供給されることにより、このスイッチング素
子３をオンさせる。また、第２異常急停止検出部１２か
ら発生された異常急停止検出信号は、バッファアンプ１
５および抵抗１６を介してスイッチング素子４のゲート
に供給されることにより、このスイッチング素子４をオ
ンさせる。

ここで、異常栄、停止状態を検出する第１．第２異常急
停止検出部７，１２と、この異常急停止検出部の出力に
よってヘーター２への通電を制御するスイッチング素子
３．４は、それぞれ２系統とすることによって信頼性を
高めており、両系統が共に動作した時のみエアーバック
装置が駆動される。つまり、第■、第２異常急停止検出
部７．　１２の何れか一方のみから異常急停止検出信号
が発生された場合には、スイッチング素子３．４の一方
のみがオンされることになる。しかし、スイッチング素
子３，４の一方のみがオンされた状態においては、ヒー
ター２に対してプルアップ抵抗５またはプルダウン抵抗
６の何れかが直列に接続されて電流制限を行うことから
、かかる状態では検出系の誤動作としてエアーバック装
置を作動させないようにする。

次に、車両の衝突あるいは急プレイキ操作によって、第
１．第２異常急停止検出部７，１２の両方から異常急停
止検出信号が発生されると、この両異常急停止検出信号
によってスイッチング素子３．４が共にオンとなる。ス
イッチング素子３゜４が共にオンすると、電源＋Ｖ　−
スイッチング素子３　□　ヒーター２　□　スイッチン
グ素子４　□　アースの経路を介して大電流が流れるこ
とから、ヒーター２が瞬時に発熱して点火用の図示しな
い火薬を発火させる。火薬が発火すると、ガス発生物質
に点火されることから、このガス発生物質から大量のガ
スが発生され、このガスによってエアーバックが瞬時に
膨張されて搭乗者がハンドルあるいはフロントガラスに
衝突するのを保護する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のエアーバック装置駆動回路に
おいては、ヒーターの両側にそれぞれ１個ずつのスイッ
チング素子を直列接続したものであるために、ヒーター
に対する動作電流路が１系統のみとなってしまう。この
結果、２個のスイッチング素子の内の何れか１個が不作
動（オープン故障）になると、動作電流路が全て断たれ
ることから、エアーバック装置を駆動することが出来な
い重大な事態が発生する危険を有している。

これに対して異常監視回路は、ただ単にアクチュエータ
内に設けられているヒーターの両端電圧を監視している
のみであるために、係る各スイッチング素子の不動作モ
ードまでを監視することは出来ず、信頼性の低いものと
なってしまう問題点を有している。

従って、本発明によるエアーバック装置駆動回路は、上
記問題点を解消するためになされたもので、スイッチン
グ素子が１個不動作となったとしても、エアーバック装
置の駆動が確実に行えるとともに、全ての故障モードを
監視することが出来るエアーバック装置駆動回路を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるエアーバック装置駆動回路は、スイッチン
グ素子を２個並列に接続したものをアクチュエータ内に
設けられているヒーターの一端と電源との間およびヒー
ターの他端とアースとの間にそれぞれ設けるとともに、
監視回路によって前記全スイッチング素子のオフ時にお
ける前記ヒーターの両端電位および前記各スイッチング
素子を１個ずつ順次オンさせた状態での前記ヒーターの
両端電位を監視して、故障を検出するものである。

〔作用〕

このように構成されたエアーバック装置駆動回路におい
ては、各スイッチング素子が並列構成となることから、
何れか１個のスイッチング素子が不動作になったとして
も、このスイッチング素子に対して並列接続されている
スイッチング素子が作動して、動作電流路を確保するこ
とがら問題が生じなくなる。また、異常監視回路は各ス
イッチング素子を順次１個ずつオン制御させた状態下で
の監視をも実行することから、個々のスイッチング素子
に対するオン・オフ動作までも確認することが出来、こ
れに伴って全故障モードに対する監視が確実に行えるこ
とになる。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明によるエアーバック装置駆動回路の一実
施例を示す回路図であって、第２図と同一部分は同記号
を用いて説明を省略しである。同図において、２０はス
イッチング素子３に対して並列に接続されたスイッチン
グ素子、２１はスイッチング素子４に対して並列に接続
されたスイッチング素子、２２は第１および第２異常検
出回路７．１２と各スイッチング素子３，４，２０，２
１との間に接続された選択駆動回路であって、イグニッ
ションスイッチのオン時等の指定時に所定時間作動して
、各スイッチング素子３，４，２０゜２１を順次オン駆
動すると共に、この駆動制御中のスイッチング素子を異
常監視回路１７に知らせる制御を実行する。そして、こ
の選択駆動回路２２は、図示しないイグニッションスイ
ッチの出力信号によってトリガされることにより、予め
定められた所定時間に渡って信号を発生するタイマー回
路２３と、このタイマー回路２３の出力信号発生期間に
おいてのみ発振出力を発生する発振器２４と、この発振
器２４の発振出力を計数することによって、出力端Ｏ１
〜０４からタイマー回路２３の出力信号発生期間におい
てのみ順次選択信号を出力するカウンタ２５と、第１異
常急停止検出部７の出力とカウンタ２５の出力端子０１
から出力される選）Ｊ＜信号を人力とし、抵抗１１を介
してその出力信号をスイッチング素子３のゲートに供給
するオアゲート２６と、第１異常急停止検出部７の出力
とカウンタ２５の出力端子０２から出力される選択信号
を入力とし、抵抗３０を介してその出力信号をスイッチ
ング素子２０のゲートに供給するオアゲート２７と、第
２異常急停止検出部１２の出力とカウンタ２５の出力端
子０３から出力される選択信号を入力とし、抵抗１６を
介してその出力信号をスイッチング素子４のゲートに供
給するオアゲート２８と、第２異常急停止検出部１２の
出力とカウンタ２５の出力端子０４から出力される選択
信号を入力とし、抵抗３１を介してその出力信号をスイ
ッチング素子４のゲートに供給するオアゲート２９とに
よって構成されている。

なお、加速度判定回路９，１４における９ａ、１４ａは
アンプ、９ｂ、１４ｂはアンプ９ｂ、１４ｂの各出力レ
ベルが各基準電源９ｃ、１４ｃを越えた時に異常急停止
検出信号を発生するコンパレータである。

このように構成されたエアーバック装置駆動回路におい
て、運転者が車両の発進に際してイグニッションスイッ
チをオンすると、このイグニッションスイッチの出力信
号が選択駆動回路２２のタイマー回路２３をトリガする
。ここで、タイマー回路２３はトリガされると、予め定
められた期間に渡って出力信号を発振器２４に供給する
ことにより、この信号供給期間においてのみ発振出力を
カウンタ２５に供給する。カウンタ２５は、発振出力を
順次計数するに伴って、出力端Ｏ５〜０４から順次選択
信号を出力する。そして、この選択信号は、オアゲート
２６，２７．２８．２９をそれぞれ介してスイッチング
素子３．２０．４．２１のゲートにそれぞれ供給されて
、各スイッチング素子をオンさせる。つまり、選択駆動
回路２２は、イグニッションスイッチの出力によってト
リガされると、一定時間に渡ってスイッチング素子３．
２０，４．２１を順次１個ずつオン駆動していることに
なる。

ここで、回路が全て正常で、かつスイッチング素子３，
２０，４．２．１が全てオフ制御されている場合のＡ、
　　Ｂ点の電位は、抵抗５．６の抵抗値が同一でヒータ
ー２の抵抗値が極めて低いことから、第２図にステップ
Ｓｔとして示すように共に十Ｖ／２となる。なお、第２
図において、−は正常状態をしめしている。

次に、全回路の正常時に選択駆動回路２２によってスイ
ッチング素子３がオン制御されると、第２図にステップ
Ｓ２として示すように、Ａ、Ｂ点の電位は＋■と略＋■
となる。同様に選択駆動回路２２によってスイッチング
素子２０がオン制御されると、第２図にステップＳ３と
して示すように、スイッチング素子３がオン制御された
場合と同様に、Ａ、Ｂ点の電位は＋■と略モ■になる。

また、全回路の正常時に選択駆動回路２２によってスイ
ッチング素子４がオン制御されると、第２図にステップ
Ｓ４として示すように、Ａ、Ｂ点の電位は略零と零にな
る。同様に選択駆動回路２２によってスイッチング素子
２１がオン制御されると、第２図にステップＳ５として
示すように、スイッチング素子４がオン制御された場合
と同様に、Ａ、Ｂ点の電位は略零と零になる。

これに対して、選択駆動回路２２による順次選択駆動に
よってスイッチング素子３，２０，４゜２１がオンと成
らなかった場合、つまり各スイッチング素子３，２０．
４．２１がオープン故障となっている場合におけるＡ、
　Ｂ点の電位は、第、２図にステップ３６〜Ｓ、として
示すように、全て十Ｖ／２となる。従って、異常監視回
路１７は、選択駆動回路２２から選択位置を示す信号が
供給される強制監視モードにおいては、Ａ、Ｂ点の電位
が共に＋Ｖ／２となる状態を検出することによって、定
常状態では識別することが出来ないスイッチング素子３
，２０，４．２１のオープン故障を容易に判別すること
が可能になる。そして、異常検出回路１７は係る故障状
態を判別すると、警報を発して搭乗者に知らせる。

次に、タイマー回路２３の計時動作が終了すると、発振
器２４の発振動作が停止すると共に、カウンタ２５の選
択出力信号の送出動作が停止されて、強制監視モードか
ら通常監視モードに移行する。ここで、スイッチング素
子３，２０の何れかがショート故障すると、第２図にス
テップＳ１゜。

Ｓ、とじて示すように、Ａ、Ｂ点の電位は＋■と略＋■
になる。また、スイッチング素子４．２１の何れかがシ
ョート故障すると、第２図にステップＳ　Ｉ　２　ｉ　
　Ｓ　Ｉ　３として示すように、Ａ、Ｂ点の電位は略零
と零になる。また、スイッチング素子３゜２０．４．２
１が全て正常である状態下において、プルアップ抵抗５
が断線すると、Ａ、Ｂ点の電位は第２図にステップＳＩ
４として示すように共に零となる。また、ヒーターｌが
オープン故障になると、Ａ、Ｂ点の電位は第２図にステ
ップｓｒｓとして示すように＋■と零になる。更に、プ
ルアンプ抵抗５が断線すると、Ａ、Ｂ点の電位は第２図
にステップ３１６として示すように共に＋■となる。

従って、異常検出回路１７は、選択駆動回路２２から選
択位置を示す信号が供給されない通常監視モードにおい
て、＋■になる。Ａ、Ｂ点の電位が共に＋Ｖ／２となら
ない状態を検出することによって、スイッチング素子３
，２０，４．２１のシヨード故障と、ヒーター２および
抵抗５．６のオープン故障を全て判別することができる
。そして、異常検出回路１７は係る故障状態を判別する
と、警報を発して搭乗者に知らせる。

以上が強制および通常モードにおける異常監視動作であ
る。次に、エアーバック装置の駆動動作について説明す
る。車両が走行を開始すると、低加速度センサー８から
車両の走行に伴う加速度に応じたレベルの信号が発生さ
れて加速度判定回路９に供給される。加速度判定回路９
は、低加速度センサー８から供給される信号を先ずアン
プ９ａにおいて増幅した後にコンパレータ９ｂに供給さ
れる。コンパレータ９ｂは、アンプ９ａから供給される
加速度信号と基準電源９Ｃから供給される基準電圧ｖｒ
ｌとを比較し、加速度信号が基準電圧■□を越えた時の
み異常急停止検出信号を送出する。つまり、第１異常急
停止検出部７は、設定レベル以上の加速度を検出した時
のみ異常急停止検出信号を送出することになる。また、
第２異常２、停止検出部１２も第１異常急停止検出部７
と同様に、高加速度センサー１３の出力信号レベルが基
準電源１４ｃから発生される基準電圧ｖｒ！を越えた時
のみコンパレータ１４ｂから異常急停止検出信号を送出
する。

ここで、第１異常急停止検出部７から発生された異常急
停止検出信号は、選択駆動回路２２を構成するオアゲー
ト２６．２７および抵抗１１，３０を介してスイッチン
グ素子３，２０のゲートに供給されて、スイッチング素
子３．２０をオンさせる。また、第２異常２、停止検出
部１２から発生された異常急停止検出信号は、選択駆動
回路２２を構成するオアゲー１−２８．２９および抵抗
１６゜３１を介してスイッチング素子４，２１のゲート
に供給されて、スイッチング素子４．２１をオンさせる
。このようにして、スイッチング素子３゜２０．４．２
１が全てオンすると、スイッチング素子３．２０の並列
回路　□　ヒーター２−−　スイッチング素子４，２１
の並列回路からなる経路が電流通路となって、ヒーター
２が瞬時に発熱する。ヒーター２が発熱すると、アクチ
ュエータ１内の図示しない火薬が発火して、ガス発生物
質から多量のガスが発生されることにより、エアーバッ
ク装置が瞬時に膨張して、搭乗者が前方のハンドルある
いはフロントガラスに衝突するのを保護する。

ここで、第１および第２異常急停止検出部７および１２
から、同時に異常急停止検出信号が発生された時のみエ
アーバック装置を駆動する理由は、異常急停止状態の検
出を確実にして、不用意にエアーバック装置が駆動され
るのを防止するためである。また、スイッチング素子３
，２０およびスイッチング素子４．２１をそれぞれ並列
接続構成とした理由は、強制異常監視の後に何かの理由
によって、スイッチング素子の何れか１個が破損してオ
ープン故障となった場合にも、並列接続されている他方
のスイッチング素子によって、エアーバック装置の駆動
を確実に行わせるためのものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるエアーバック装置駆
動回路は、アクチュエータ内に設けられているヒーター
の一端と電源との間およびヒーターの他端とアースとの
間にそれぞ接続されているプルアップ抵抗およびプルダ
ウン抵抗に対して、スイッチング素子を２個並列に接続
したスイッチング素子を並列に接続すると共に、異常監
視回路によって前記スイッチング素子が全てオフの時に
おける前記ヒーターの両端電位および前記各スイッチン
グ素子を１個ずつ順次オンさせた状態での前記ヒーター
の両端電位を監視して、故障を検出するものである。こ
の結果、各スイッチング素子が並列構成となることから
、何れか１個のスイッチング素子が不動作になったとし
ても、このスイッチング素子に対して並列接続されてい
るスイッチング素子が作動して、動作電流路を確保する
ことがら信幀性が極めて高いものとなる。また、異常監
視回路は各スイッチング素子を順次１個ずつオン制御さ
せた状態下での監視をも実行することから、個々のスイ
ッチング素子に対するオン・オフ動作までも確認するこ
とが出来、これに伴って全故障モードに対する監視が確
実に行える等の種々優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエアーバック装置駆動回路の一実
施例を示す回路図、第２図は第１図に示すエアーバック
装置駆動回路における異常監視動作を示すロジック図、
第３図は従来のエアーバック装置駆動回路を示す回路図
である。１−・・−アクチュエータ、２・−−−−一−ヒーター
、３゜４．２０．２１−・−・スイッチング素子、５−
・・・−・・プルアップ抵抗、６−・・−プルダウン抵
抗、７，１２−一−−−−第１．第２異常急停止検出部
、８，１３・・−−−−〜低・高加速度センサー、９，
１／Ｌ−・・・・・加速度判定回路、９　ａ　、　　１
４　ａ−−アンプ、９　ｂ、　　１４　ｂ−・−コンパ
レータ、９ｃ、１４ｃ・・・−・−基準電源、１１．１
６．１８’、１９，３０．３１・・−−−−一抵抗、１
７−−−−−−−異常監視回路、２２・・・−・選択駆
動回路、２３〜・−タイマー回路、２４−・−・発振器
、２５−・・−・カウンタ、２６〜２９・・・−・オア
ゲート。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電源とアクチュエータ内に設けられているヒータ
ーの一端との間に接続されたプルアップ抵抗と、前記ヒ
ーターの他端とアースとの間に接続されたプルダウン抵
抗と、前記プルアップ抵抗に対して並列接続された第１
スイッチング手段と、前記プルダウン抵抗に対して並列
接続された第２スイッチング手段と、前記ヒーターの両
端電位を識別することにより異常を監視する異常監視回
路と、車両の加速度が設定値を越えた時に異常急停止検
出信号を発生して前記第１スイッチング手段をオン制御
する第１異常急停止検出部と、車両の加速度が設定値を
越えた時に異常急停止検出信号を発生して前記第２スイ
ッチング手段をオン制御する第２異常急停止検出部と、
強制監視モード信号の供給時に所定時間作動することに
より前記第１・第２スイッチング手段を順次選択駆動す
ると共に前記異常監視回路に選択駆動内容を示す選択駆
動回路とを備え、前記異常監視回路は通常監視モード時
においては前記ヒーターの両端電位が共に電源電圧の１
／２の状態以外を回路異常として判別し、強制監視モー
ド時においては前記第１スイッチング手段がオン駆動さ
れて前記ヒーターの電源側が電源電圧となってアース側
が略電源電位となる時および前記第２スイッチング手段
がオン駆動されて前記ヒーターの電源側が略電源電圧と
なってアース側がアース電位となる条件以外を異常とし
て判断することを特徴とするエアーバック装置駆動回路
。
（２）第１・第２スイッチング手段は、複数個のスイッ
チング素子が並列接続されることによって構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエアー
バック装置駆動回路。
（３）選択駆動回路は、イグニッシヨンスイッチの出力
によって強制監視モードに切り替わることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のエアーバック装置駆動回路
。